Operasi-operasi Dasar Pengolahan Citra Digital

Operasi Titik Operasi dilakukan pada piksel tunggal di dalam citra Dikenal dengan nama pointwise Operasi dilakukan dengan mengakses piksel pada lokasi yang diberikan, dan kemudian mengganti nilai piksel tersebut dengan nilai yang baru operasi diulangi untuk keseluruhan piksel di dalam citra

Operasi Titik Otitik{f(x,y)}

Operasi Titik Secara matematis, operasi titik dapat dinyatakan sebagai: Dengan fA adalah piksel citra sebelum diolah, dan fB adalah piksel citra sesudah diolah

Operasi Titik Operasi titik dapat diklasifikasikan menjadi 3: Berdasarkan intensitas Berdasarkan geometri Atau gabungan keduanya

Operasi Titik – Intensitas Nilai intensitas u suatu piksel dapat diubah menjadi nilai baru v dengan menggunakan suatu transformasi h: Contoh operasi titik berdasarkan intensitas adalah operasi pengambangan (thresholding)

Operasi Titik – Intensitas Contoh operasi titik yang lain: Negatif digital Pemotongan/clipping Perubahan brightness  lihat pada operasi aritmetika penjumlahan/pengurangan citra dengan skalar Lebih gelap Lebih terang

Operasi Titik – Intensitas Operasi Thresholding Pada Operasi pengambangan (thresholding), nilai intensitas pixel dipetakan ke salah satu dari dua nilai a1 atau a2, berdasarkan nilai ambang (threshold) T :

Operasi Thresholding Jika a1=0 dan a2=1, mk operasi pengambangan mentranformasikan citra hitam putih ke citra biner.

Operasi Titik – Intensitas Operasi Thresholding Citra Asli Citra Hasil Thresholding, dengan nilai threshold 127

Operasi Thresholding

Operasi Thresholding

Operasi Titik – Intensitas Operasi Negatif Digital Yaitu mendapatkan citra negatif meniru film negatif pada fotografi dengan caramengurangi nilai intensitaspixel dari nilai keabuan maksimum. Misalnya pada citra dengan 256 derajat keabuan (8 bit), citra negatif diperoleh dengan persamaan :

Operasi Titik – Intensitas Operasi Negatif Digital Citra Negatif Digital Citra Asli

Operasi Titik – Intensitas Operasi Pemotongan (clipping) Operasi ini dilakukan jika nilai intensitas pixel hasil suatu operasi pengolahan citraterletak dibawah nilai intensitas minimum atau diatas nilai intensitas maksimum :

Operasi Titik – Geometri Piksel-piksel citra diubah ke posisi tertentu, namun nilai piksel tidak berubah Contoh: Rotasi Pergeseran (translasi) Penskalaan (dilatasi) Pencerminan

Operasi Titik – Intensitas dan Geometri Mengubah nilai piksel, dan juga posisinya Contoh: morphing

Aras Lokal Operasi melibatkan intensitas piksel tetangganya (neighborhood) Contoh: operasi konvolusi yang digunakan untuk deteksi tepi, penapisan citra

Aras Lokal Titik yang diolah Titik tetangga yang dilibatkan

Aras Lokal Titik yang diolah Titik tetangga yang dilibatkan

Aras Lokal – Contoh Deteksi Tepi Citra Asli Hasil Deteksi Tepi

Aras Global Operasi pada aras global menghasilkan citra keluaran yang intensitasnya tergantung dari intensitas seluruh piksel Contoh: Operasi penyamaan histogram (histogram equalization)

Aras Global Titik yang diolah Titik lain yang dilibatkan

Citra Diolah dengan Histogram Equalization Aras Global - Contoh Citra Asli Citra Diolah dengan Histogram Equalization

Aras Objek Hanya dilakukan pada obyek tertentu di dalam citra Tujuan: untuk mengenali obyek-obyek, berdasarkan rata-rata intensitas, ukuran, bentuk, dan karakteristik lain

Operasi Aritmetika

Jenis Operasi Penjumlahan atau pengurangan dua buah citra A dan B C(x,y)=A(x,y)±B(x,y) Perkalian dua buah citra C(x,y)=A(x,y)B(x,y) Penjumlahan/pengurangan citra dengan skalar C(x,y)=A(x,y) ±c Perkalian/pembagian citra dengan skalar C(x,y)=c. A(x,y)

Penjumlahan Dua Buah Citra Persamaan yang digunakan: C(x,y)=A(x,y)+B(x,y) Dengan C(x,y) adalah citra baru yang setiap pikselnya adalah jumlah dari intensitas tiap piksel pada A dan B Jika hasil penjumlahan lebih besar dari 255, maka intensitas dapat dibulatkan menjadi 255

Penjumlahan Dua Buah Citra Sering digunakan untuk penggabungan dua buah citra dan watermarking tampak (visible watermarking)

Penjumlahan Dua Buah Citra + =

Pengurangan Dua Buah Citra Persamaan yang digunakan: C(x,y)=A(x,y)-B(x,y) Dengan piksel citra C adalah hasil pengurangan intensitas piksel citra A dengan citra B Ada kemungkinan hasil pengurangan menghasilkan nilai negatif  diperlukan proses clipping

Pengurangan Dua Buah Citra Contoh aplikasi: Untuk mendeteksi pergerakan obyek Untuk mendeteksi keamanan pada suatu ruangan Pengurangan citra seringkali digunakan untuk mendeteksi perubahan obyek dalam selang waktu tertentu

Perkalian Citra Persamaan yang digunakan adalah C(x,y)=A(x,y)B(x,y) Perkalian citra sering digunakan untuk mengoreksi ketidaklinearan sensor dengan mengalikan matriks citra dengan matriks koreksi

Penjumlahan/pengurangan Citra dengan Skalar Persamaan yang digunakan: C(x,y)=A(x,y) ±c Penjumlahan/pengurangan citra A dengan skalar c adalah menambah setiap piksel di dalam citra dengan sebuah skalar c, dan menghasilkan citra baru C yang intensitasnya lebih terang/gelap dibandingkan dengan citra A

Penjumlahan/pengurangan Citra dengan Skalar Hasil penjumlahan atau pengurangan citra dengan skalar mungkin menghasilkan nilai dengan intensitas negatif atau lebih dari 255, sehingga diperlukan proses clipping

Penjumlahan/pengurangan Citra dengan Skalar Citra dengan brightness ditambah 50 Citra dengan brightness dikurangi 50 Citra asli

Penjumlahan/pengurangan Citra dengan Skalar

Penjumlahan/pengurangan Citra dengan Skalar

Perkalian/pembagian dengan Skalar Persamaan yang digunakan adalah C(x,y)=c.A(x,y) atau C(x,y)=A(x,y)/c Perkalian citra A dengan c akan menghasilkan citra baru C dengan intensitas yang lebih terang dibandingkan dengan citra A Kenaikan sebanding dengan operasi perkalian citra dengan skalar

Perkalian/pembagian dengan Skalar Pembagian citra A dengan c akan menghasilkan citra baru C dengan intensitas yang lebih gelap dibandingkan dengan citra A Operasi pembagian citra dengan skalar digunakan untuk normalisasi kecerahan

Perkalian/pembagian dengan Skalar Citra asli Citra dengan brightness dikalikan 1,5 Citra dengan brightness dibagi 1,5

Operasi Boolean pada Citra

Operasi Boolean pada Citra Operasi Boolean and C(x,y)=A(x,y) ^ B(x,y) Operasi Boolean or C(x,y)=A(x,y) v B(x,y) Operasi Boolean not C(x,y)=~A(x,y)

Citra Hasil Operasi NOT Operasi Boolean NOT Citra Asli Citra Hasil Operasi NOT

Operasi Geometri Citra

Koordinat piksel berubah akibat transformasi, sedangkan intensitasnya tetap Contoh: operasi translasi, rotasi, penskalaan, dan pencerminan citra (flipping)

Operasi Geometri Citra - Translasi Translasi dilakukan berdasar rumus: x’=x+m y’=y+m m adalah besarnya pergeseran dalam arah x, sedangkan n adalah besarnya pergeseran dalam arah y

Operasi Geometri Citra - Translasi Jika citra semula adalah A, dan citra hasil translasi adalah B, maka translasi dapat dilakukan sbb: B(x,y)=A(x+m,y+n)

Operasi Geometri Citra - Rotasi Rotasi dilakukan dengan persamaan: x’=x cos(ө) – y sin(ө) y’=x sin(ө) + y cos(ө) Dalam hal ini, ө adalah sudut rotasi berlawanan dengan arah jarum jam

Operasi Geometri Citra - Rotasi Jika citra semula adalah A, dan citra hasil rotasi adalah B, maka rotasi citra dari A ke B: A(x,y)=B(x cos(ө) – y sin(ө), x sin(ө) + y cos(ө))

Operasi Geometri Citra – Penskalaan Citra Penskalaan citra/image zooming: pengubahan ukuran citra (pembesaran/zoom out atau pengecilan /zoom in) Rumus penskalaan citra: x’=sx.x y’=sy.y

Operasi Geometri Citra – Penskalaan Citra sx dan sy adalah faktor penyekalaan, masing- masing dalam arah x dan y Jika citra semula adalah A dan citra hasil penyekalaan adalah B, maka penyekalaan citra dinyatan sebagai: B(x’,y’)=B(sx.x, sy.y)=A(x,y)

Operasi Geometri Citra – Flipping Adalah operasi geometri yang sama dengan pencerminan Dua macam flipping: Horisontal Adalah pencerminan terhadap sumbu Y B(x,y)=A(N-x,y) Vertikal Adalah pencerminan terhadap sumbu X B(x,y)=A(x,M-y)

Operasi Geometri Citra – Flip Horisontal

Operasi Geometri Citra – Flip Vertikal

Operasi Geometri Citra – Pencerminan Terhadap Titik Asal Persamaan yang digunakan adalah B(x,y)=A(N-x, M-y) Dengan N adalah jumlah kolom citra, dan M adalah jumlah baris citra